光学综合实验报告
光学综合实验报告
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序号实验项目课时实验仪器（台套数）房间指导教师
1 焦距测量
（分别在焦距仪和光学平台上测
量）4 焦距仪（3-4）、
光学平台及配件（1-2）
西北付辉、樊宏
2 典型成像系统的组建和分析
（在光学平台上搭建显微镜、望远
镜、投影仪）
4 光学平台及配件（1-2）东南付辉、樊宏
3 典型成像系统的使用
（使用商用典型成像系统）4 显微镜（3）、望远镜（3）、
水准仪（2）
东南付辉、樊宏
4 分光计的使用
（含调整、测量角度和声速）4 分光计（3-4）、超声光栅
（2）
东南付辉、樊宏
5 棱镜耦合法测波导参数 4 棱镜波导实验仪（2）西南郎贤礼、李建全
6 半导体激光器的光学特性测试 4 半导体激光器实验仪（2）西南郎贤礼、李建全
7 电光调制 4 电光调制仪（2）西南郎贤礼、李建全
8 法拉第效应测试 4 法拉第效应测试仪（2）东北郎贤礼、李建全
9 声光调制 4 声光调制仪（2）西南郎贤礼、李建全
目录
1、焦距测量--------------------------------------4
2、典型成像系统的组建和分析----------------------7
3、典型成像系统的使用----------------------------10
4、分光计的使用----------------------------------10
5、棱镜耦合法测波导参数--------------------------14
6、半导体激光器的光学特性测试--------------------22
7、电光调制--------------------------------------29
8、法拉第效应测试--------------------------------38
9、声光调制--------------------------------------46
10、干涉、衍射和频谱分析--------------------------47
11、迈克尔逊干涉仪--------------------------------58
12、氦氖激光器综合实验----------------------------63
13、光学仿真实验----------------------------------97
本次所选做九个实验依次为:
13 光学仿真
1. 焦距测量
2. 典型成像系统的组建和分析
3. 典型成像系统的使用
4. 分光计的使用
5. 棱镜耦合法测波导参数
6. 半导体激光器的光学特性测试
7. 电光调制
9. 声光调制
11. 迈克尔逊干涉仪
实验一光学仿真
在计算机上进行了偏振光研究。
具体的实验内容如下：
内容一：起偏
内容二：消光
内容三：三块偏振片的实验
内容四：圆偏光和椭圆偏振光的产生
内容五：区分圆偏振光与自然光；椭圆偏振光与部分偏振光
个人总结：利用偏振片和波片区分各光源
首先，让它们分别通过一个检偏器，并将检偏器绕光传播方向旋转一周，根据现象做如下分析：
（1）若出现2个完全消光的位置，则为线偏振光
（2）若光强五变化，则可能是自然光和或圆偏振光
（3）若光强有变化，但无消光位置，则为部分偏振光或椭圆偏振光
（4）针对（2）（3）进一步区分，在检偏器前加一块1/4波片。此时再旋转检偏器（5）若光强无变化，则入射光为自然光；若出现2个完全消光的位置，则为圆偏振光（6）当波片光轴与与检偏器透振轴方向平行式，如果出现2个完全消光的位置，则入射光为圆偏振光；若没有消光位置，则为部分偏振光。
实验二焦距测量
（一）用自准法和位移法测透镜焦距
1：用自准法测薄凸透镜焦距
[实验装置]
1、带有毛玻璃白炽灯光源S；
2、品字型物像屏P：SZ-14；
3、凸透镜L：f ，=190mm；
4、二维调整架：SZ-07；
5、平面反射镜M；
6、三维调整架：SZ-16；
7、二维底座：SZ-02；
8、三维底座：SZ-01；9、底座：SZ-04；10、底座：SZ-04；
[实验步骤]
1、把全部器件夹好靠在标尺上，靠拢，调至共轴。
2、前后移动L，使在P屏上成一清晰的品字形像。
3、调M的倾角，使P屏上的像与物重合。
4、再前后微动L，使P上的像既清晰又与物同大小。
5、分别记下P和L的位置a1、a2。
6、把P和L都转180。，重复做前四步。
7、再记下P和L新的位置b1、b2。
数据的记录和计算
fa=a2-a1 fb=b2-b1
单位：cm
实验现象
前后移动L，在P屏上成一清晰的品字形像。
调M的倾角， P屏上的像与物重合。
再前后微动L， P上的像既清晰又与物同大小2 、用位移法测凸透镜焦距
[实验装置简图]
1、带有毛玻璃白炽灯光源S；
2、品字型物像屏P：SZ-14；
3、凸透镜L：f ，=190mm；
4、二维调整架：SZ-07；
5、白屏：SZ-13；
6、三维底座：SZ-01；
7、二维底座：SZ-02；
8、三维底座：SZ-01；
9、底座：SZ-04；
[实验步骤]
1、把全部器件夹好，放在标尺导轨上，靠拢，目测调至共轴
2、沿导轨前后移动L，使品型物在屏H上成一清晰的放大像，记下L的位置a1
3、在沿导轨向后移动L，使物在屏H上成一缩小像，记下L的位置a2
4、将P、L、H转180。，重复做前三步，又得到L 的两个位置b1、b2
数据的记录和计算
fa，=（A2-da2）/4A
fb， =（A2- db2） /4A
透镜焦距：f ，=（fa，+ fb，）/2
a1a2b1b2
52.3 73.2 52.3 67.4
fa 20.9
fb 15.1
f 18
单位：cm
实验现象
沿导轨前后移动L，在品型物在屏H上成一清晰的放大像。
在沿导轨向后移动L，从而物在屏H上成一缩小像。
实验总结
1、不能用手摸透镜的光学面。
2、透镜不用时，应将其放在光具座的另一端，不能放在桌面上，避免摔坏。
3、区分物光经凸透镜内表面和平面镜反射后所成的像，前者不随平面镜转动而
后者移动。
4、由于人眼对成像的清晰度分辨能力有限，所以观察到的像在一定范围内都清
晰，加之球差的影响，清晰成像位置会偏离高斯像。为使两者接近，减小误差，记录
数值时应使用左右逼近的方法。
5、物距像距法测凹透镜焦距时不能找到像最清晰的位置，可能是：
(1)辅助凸透镜产生的像是放大的实像。
(2)辅助凸透镜与物的距离远大于凸透镜的二倍焦距。
6、二种方法测量凸透镜的焦距，从理论上讲物像法最小、自
准法误差最大，但自准法测量最简单，常用做粗测。物像法测量时，物距和相距相等
实验三典型成像系统的组建和分析
自组显微镜
数据的记录和计算
显微镜放大率的测量值：M=100/ a
显微镜放大率的计算值：M=│25×（Δ/ f o，×f e，）
实验现象和总结
沿标尺导轨前后移动F1（F1紧挨毛玻璃装置）；直至在显微镜系统中看清分划板F1的刻线。
自组望远镜
数据的记录和计算
望远镜放大率的测量值：M=100/ a
望远镜放大率的计算值：M=V（U1+V1+U2）/（U1×U2）
其中：U1= b -a、 V1= c –b、 U2=d- c
实验现象和总结
1、把F和Le的间距调至最大，沿导轨前后移动Lo，使一只眼睛通过Le看到清晰的分划板
F上的刻线。
2、再用另一只眼睛直接看分划板F上的刻线，读出直接看到的F上的100条线对应于通过
望远镜所看到F上的刻线格数a
3、用屏H找到F通过L所成的像，分别读出F、Lo、H、Le的位置a、b、c、d
自组透射式幻灯
一、数据的记录和计算
放映物镜焦距和聚光镜焦距的选择：
放映物镜的焦距：f 2=（M/（M+1）2）×D2
聚光镜的焦距：f 1=D2/（M+1）-D2/（M+1）2×1/D1
其中：D2=U2+V2；D1=U1+V1
M为像的放大率
二、实验现象和总结
1、L2与H的间隔固定在1.2米左右，前后移动P，经L2在屏H上成一最清晰的像。
2、聚光镜L1紧挨底片P的位置固定，拿去底片P，沿导轨前后移动光源S，其经聚光镜L1刚好成像于放映物镜L2的平面上。
实验四典型成像系统的使用
使用生物显微镜、测量显微镜、数码显微镜、手持望远镜、天文望远镜等。详见仪器说明书
1.生物显微镜
1、调整仪器
将电源插头插入外接电源插座（插入前应检查电源电压是否与仪器要求相符）。外接电源必须有接地线。先将电位器调节手柄调到箭头的小端位置，开启电源开关转动电位器调节手柄至灯泡亮度适中的位置。转动物镜转换器，将10×物镜置入光路中。将标本置于工作平台上，用片夹固定，转动纵尺移动手轮和横尺移动手轮使被观察物进入聚光镜的照明区域内。转动聚光镜升降手轮，使聚光镜上升至定位位置。拨动光栏拨杆，将孔径光栏开至中间大小位置。用右眼观察，调焦使物像清晰（可转动粗动调焦手轮使工作平台上升至见物像轮廓，再用微动调焦手轮调焦到物像清晰）。用左眼观察，并转动双目左镜筒上的视度调节圈，也使标本成像清晰。用双手握住双目外壳转动两镜筒，使两目镜出瞳中心距离适合您的双眼瞳距，使两眼图像合一为止。转动电位器调节手柄调节光源亮度，拨动光栏拨杆调节孔径光栏的大小；也可根据使用的标本情况选择合适的滤色片放入聚光镜的压盖（旋开即可换用不同的滤色片）下面，便能获得良好的物像衬度。孔径光栏的大小可按下列原则调整，当取下目镜向镜筒内观察时可看到孔径光栏像，使其充满物像光孔的70%-80%，通常会获得满意的效果。滤色片的选择可参考下表：标本色蓝红、紫黄、棕滤片色黄绿蓝配置选配选配随机
2、注意事项
使用高倍100×oil（油镜）物镜时，应在物镜与标本之间滴上一小滴合成浸油（香柏油）使用完毕应立即用脱脂棉沾少许酒精乙醚（3:7）混合液将油擦拭干净，但要注意保护100×物镜，勿受损伤和浸油太多。使用高倍100×oil（油镜）物镜时，标本的盖玻片厚度应满足设计的0.17±0.01mm，否则将影响成像的清晰度。
3、粗动防滑装置的使用
仪器长期使用后有可能产生工作平台下滑的现象，这时只要按下图所示的箭头方向旋紧松紧调节手轮，即可调整粗动调节手轮的松紧，防止工作台的下滑
2、天文望远镜
为什么好多朋友刚开始为什么好多朋友刚开始为什么好多朋友刚开始为什么好多朋友刚开始使用天文望远镜使用天文望远镜使用天文望远镜使用天文望远镜时什么都看不见时什么都看不见时什么都看不见时什么都看不见?
答:安装正确后,在目镜里观察到的正常光线是:白天白光,晚上黑光,为什么看不见目标呢?因为天文望远镜具有高倍的特性,倍数和视场(可观察到的范围)是反比关系,由于存在着高倍小视场的关系,所以一般新手比较难掌握找目标的技巧,望远镜看不见目标不要着急，1.保护盖全部打开了吗？
2.安装上最低倍(最长焦距)的目镜了吗？
3.找到目标了吗?（这是最重要的环节）
4.仔细调焦了吗？解决了以上4个问题，同时不要隔着玻璃窗观察.应该可以正常观察了. 找到目标是望远镜观察的先决条件，只有目标进入望远镜，才能观察到，由于天文望远镜倍数比较高，视场范围比较小，找目标要由近到远，由大到小,同时要学会使用寻星镜快速寻找目标,这需要自己多加练习。为什么有时看见的天体成象不太稳定为什么有时看见的天体成象不太稳定为什么有时看见的天体成象不太稳定为什么有时看见的天体成象不太稳定? 答:需要花时间才能看到细节的一大原因是地球不稳定的大气。由于在我们上方微弱但总是存在的热气流，使星像在高倍放大下总是显得闪烁和沸腾。这种闪烁的剧烈程度——被称为大气视宁度——每晚甚至是每分钟都在变,特别是深空的星云,星团.这需要观察着要有极大的耐心和信心,这就是所谓的"天文探索".人类所有的探索都需要付出一定代价的. 如何观察天象如何观察天象如何观察天象如何观察天象? 答:有的朋友安装好天文望远镜,马上想观察到所有的天象,这种"一步登天"的想法不切实际,我们所能观察到的天体是在不断运动着的,就是恒星也随着季节的变化而展现不同的景色,作为初次接触天文观察的朋友.一定需要持久的耐心和极大的信心.
A.需要一定的天文基础知识,本店铺提供的学习光盘可以很好的帮助朋友们入门学习.
B.一定要知道当前的天文预报,可以在本店铺要求提供,所谓"不打无准备之仗"就是这个道理.
C.不少朋友使用在这里购买的天文望远镜观察到了许多天文天象,这说明学习+付出是一定有成果的,关键在"坚持一下的努力之中"去实践. 天文望远镜提供了观察天体的硬件，而天体随着它的位置距离不同而展现不同的效果，不同型号不同价格的天文望远镜观察的效果也不一样,天文望远镜一般用来观察太阳的黑子和耀斑，月亮上的环行山、金星的盈亏、土星的光环、木星的条纹与卫星、火星上的极冠以及仙女座大星云、猎户座大星云等
实验五分光计的使用
基础知识
测量顶角
1）取下平行平板，放上被测棱镜，适当调整工作台高度，用自准直法观察，使AB 面和AC 面都垂直于望远镜光轴。
2）调好游标盘的位置，使游标在测量过程中不被平行光管或望远镜挡住，锁紧制 动架(二)和游标盘，载物台和游标盘的止动螺钉。
3）使望远镜对准AB 面，锁紧转座与度盘、制动架(一)和底座的止动螺钉。
4）旋转制动架(一)末端上的调节螺钉，对望远镜进行微调(旋转)，使亮十字与十 字线完全重合。
5)记下对径方向上游标所指标的度盘的两个读数，取其平均值Am 。
6)放松制动架(一)与底座上的止动螺钉，旋转望远镜，使对准AC 面，锁紧制动架(一) 与底座上的止动螺钉。
7)重复4)、5)得到的平均值Bm 。
8)计算顶角：α=180°-(Bm-Am)
最好重复测量三次，求得平均值。
测布儒斯特角
1、原理：自然光投射到各向同性两种介质分界面上时，光要反射，在一般情况下反射光为部分偏振光，只有当入射角为某一特定角度时，反射光才成为电振动矢量垂直于入射面的线偏振光，这个特定的角度称为起偏角，用Фp 表示。
12n n p tg =Φ ；Фp 角称为
布儒斯特角。
ФP
布儒斯特定律示意图
2、放平面反射镜于载物
台上，使从平行光管出射
的光束与平面反射镜平行，转动载物台，形成入射和反射光束。
3、用检偏器检验反射光的偏振态，将检偏器转过90°，从望远镜目镜观察。
4、首先，置望远镜与平行光管同轴，读出游标所指示的度盘的读数，此位置即为望远镜的角位置，并锁紧游标盘。然后转动载物台，同时转动望远镜，以保证始终能观察到反射的狭缝像，直至狭缝像消失或最暗，记下此时同一游标所指的度盘读数，二值相减值为Ф。Фp′＝（180－Ф）/2 ；Фp′为布儒斯特角的角度数，可与理论值Фp比较。
5、可换用其他的玻璃材料，如三棱镜（材料为ZF1，nD = 1.6475），观察能否找到消光位置，并测出对应的Фp，分析折射率对布儒斯特角的影响。
个人总结/实验遇到的问题
1）问题：打开开关为何找不到绿色十字？
解决：在大致的调光轴，平行后，调整工作台平面大致平行，转动角度，找不到绿色十字，接下来再怎么调都找不到，在其他实验仪器上相同的方法很快找到
了，后来从老师那得知，那台实验仪器是坏的，
2）问题：调光轴和调工作台都能使绿色十字与分划板的十字从何要调哪个？在调好一面是两个十字重合后，转动反射镜180度，又不重合了，怎么办？
解决：其实在调整分光计的时候，要用的方法，光轴调一半，工作台调一半，使两个十字重合，然后再转动工作台180度，再“分别调一半”，重复以上步骤直
到转动反射镜两面的两个十字都能重合。
3）问题：如何快速的找布儒斯特角？
解决：转动工作台，光线最暗的角度大约就是布儒斯特角的位置，再用偏振片检查，
实验六铌酸锂晶体的电光调制
[实验目的]
1.掌握晶体电光调制的原理和实验方法
2.学会用简单的实验装置测量晶体半波电压、电光常数的实验方法
3.观察电光效应所引起的晶体光学性质的变化和会聚偏振光的干涉现象
[实验原理]
1．一次电光效应的一般描述
2. 横向电光调制
[实验装置]
实验装置如图所示，由晶体电光调制电源，调制器和接收放大器三个主要部分组成
图3 实验装置图
1.偏振器
2.铌酸锂电光晶体
3.光电三极管
4.放大器
5.直流电源
6.录音机
7.正弦波振荡器
8.扬声器
9.双线示波器
1.晶体电光调制电源：
调制电源由-300至+300V之间连续可调的直流电源、单一频率振荡器、音乐片和放大器组成，电源面板上有三位半数字面板表，可显示直流偏压值。晶体上加的直流电压的极性通过面板上的“极性”键可以改变，电压的大小用“偏压”上面的旋钮调节。调制信号可以由机内振荡器或音乐家片提供，也可以由外部通过前面板上的“输入”插孔输入任意电信号。此调制信号是用装在面板上的“信号选择”键，选择三个信号中的任意信号。所有的调制信号的大小是通过“幅度”上面的旋钮控制。通过前面板上的“输出”孔输出阻抗的参考信号，接到双线示波器上与输出信号比较，观察调制器的输出特性。
2.调制器
调制器由三个可旋转的偏振片和一块铌酸锂晶体组成，采用横向调制方式。晶体放在两个正交的偏振片之间，起偏器和晶体的X轴平行。偏振片和晶体之间可插入四分之一波片,偏振片和波片均可绕光轴旋转。晶体放在四维调节架上，可精细调节，使光束严格沿光轴方向通过晶体。
3.接收放大器
接收放大器由光电三极管和功率放大器组成。光电三极管把被调制的氦氖激光经光电转换，输入到功率放大器上，放大后的信号接收到双线示波器，同参考信号比较，观察调制器的输出特性。交流输出信号的大小通过“交流输出”上面的旋钮调节。放大器内装有扬声器，用来再现调制信号的声音，放大器面板上还有“直流输出”插孔，用于测量直流输出光强，绘出T-V曲线。
[光路调节]
调节激光管使激光束与晶体调节台上表面平行，同时使光束通过各光学元件中心。调节起偏器和检偏器正交，且分别平行于X，Y轴，放上晶体后各元件要细调。由于晶体的不均匀性，在检偏器后面的白屏上可看到一点弱光点，然后紧靠晶体前放一毛玻璃片，这样在白屏上可观察到单轴晶体的锥光干涉图。一个暗十字图形贯穿整个图样，四周为明暗相间的同心干涉圆环，十字中心同时也是圆环的中心。在观察过程中反复微调晶体使干涉图样中心与光点位置重合，同时尽可能使图样对称、完整，确保光束即与晶体光轴平行，又从晶体中心穿过的要求，再调节使干涉图样出现清晰的暗十字，且十字的一条线平行于X轴。
[实验内容]
1. 观察晶体会聚偏振光干涉图形和电光效应现象。
把输入光强调到最大，屏上可看到干涉图样。
⑴偏压为零时呈现单轴晶体的锥光干涉图，这一现象已在调节光路时看见过。
⑵加上偏压时呈现双轴晶体的锥光干涉图，它说明单轴晶体在电场作用下变成双轴晶体。
⑶两个偏振片正交和平行时干涉图形是互补的。
⑷改变偏压的极性时，干涉图形旋转90度
⑸只改变偏压的大小时，干涉图形不旋转，只是双曲线分开的距离发生变化。这一现象表明，外加电场只改变感应主轴方向的主折射率的大小，折射率椭球旋转的角度和电场大小无关。
，并2 。测定铌酸锂晶体的透过率曲线（即T-V曲线），求出半波电压，算出电光系数
22
和理论值比较。
在我们实验中，用两种方法测量铌酸锂晶体的半波电压，一种方法是极值法，另一种是调制法，先面分别介绍：
⑴极值法晶体上只加直流电压，不加交流信号，并把直流电压从小到大逐渐改变时，输出光强出现极小值和极大值，相邻极小值和极大值对应的直流电压之差就是半波电压。
⑵调制法晶体上直流电压和交流信号出现倍频失真，与出现相邻倍频失真对应的直流电压之差就是半波电压。
3. 改变直流偏压，选择不同的工作点，观察正弦波电压的调制特性。电源面板上的信号选择琴键开关可以提供三种不同的调制信号，按下“正弦”键，机内但一频率的正弦波振荡
器工作，此信号经放大后，加到晶体上，同时，通过面板上的“输出”孔，输出此信号，把它接到双线示波器的Y1上，作为参考信号，改变直流偏压，使调制器工作在不同的状态，把被调制信号以光电转换、放大后接到双线示波器的Y上，和Y1上的参考信号相比较，工作点选定在曲线的极小值（或极大值）时，输出信号“倍频”失真；工作点选定在曲线的极小值（或极大值）附近时信号失真，观察时调制信号幅度不能太大，否则调制信号本身失真，输出信号的失真无法判断由什么原因引起的，把观察到的波形描述下来，并和前面的理论分析作比较。
4. 用14波片改变工作点，观察输出特性。
在上述实验中，去掉晶体上所加的直流偏压，把14波片置入晶体和偏振片之间，绕光轴缓慢旋转时，可以看到输出波形随着发生变化。当波片的快慢轴平行于晶体的感应轴方向时，输出光线性调制；当波片的快慢轴分别平行于晶体的X，Y轴时，输出光失真，出现“倍频”失真，因此，把波片旋转一周时，出现四次线性调制和四次“倍频”失真。
5.光通讯的演示
按下电源面板上信号选择开关中的“音乐”键，此时正弦信号被切断，输出装在电源
里的“音乐”片信号。输出信号通过放大器上的扬声器播放，改变工作点，此时，所听到的音乐不同。
图4
图5
图6
实验过程：
参照实验指导书进行试验
一，观察晶体会聚偏振光干涉图形和电光效应现象。
1.把输入光强调到最大，屏上可看到干涉图样，电流最大，激光亮度最强，形成的干涉是四个方向的。
2.偏压为零时显示屏上呈现单轴晶体的锥光干涉图样
3.加上偏压时显示屏上呈现双轴晶体的锥光干涉图样
4.改变偏压的极性时，观察到干涉图形旋转90度
5.只改变偏压的大小时，干涉图形不旋转，只是双曲线之间的距离发生变化。 二，光通讯的演示
按下电源面板上信号选择开关中的“音乐”键，通过放大器上的扬声器播会播放出圣诞歌
实验七 棱镜耦合法测波导参数
[实验目的]
1.
学习一种波导耦合方式—棱镜耦合 2.
通过观察棱镜耦合的m 线，加深对波导模式耦合概念的理解 3.
通过测量不同m 线 角，进一步加深对波导模式概念的理解 4.
掌握有效折射率的测量与计算方法 5.
掌握利用棱镜耦合法测量波导参数的方法 6. 通过波导参数的计算，学会数值求解超越方程的方法
[实验仪器]
激光器，棱镜耦合测试系统，直角耦合棱镜，平板玻璃波导
[实验原理]
1.1三层平板波导中的导模
一个均匀的三层平板波导如下图所示，它是由低折射率衬底和包层及高折射率波膜构成的，若假设波膜，衬底和包层的折射率分别为1n ，2n 和0n ，则1n ＞2n ≥0n 。包层通常为空气，即0n =1
图1 光波导
当光线在波膜—包层的界面（上界面）及薄膜--衬底的界面(下界面）反复地发生全反射时，光波就限制在上、下界面之间按照锯齿形的路线沿着与界面平行的方向（图中Z 轴方向）传播形成导模。下面，我们进一步分析锯齿形射线的传播，并说明，锯齿形射线与界面的夹角1θ只能取有限个离散值，相应的导模模式只能是有限个。
锯齿形光线实际上是在薄膜内互相叠加的两个均匀平面波，一个是斜向上传播的，另一个是斜向下传播的，它们的波面的法线即如图所示的锯齿形光线。平面波的波数10k n k =，其中02k πλ=为自由空间中的常数，λ为自由空间中的波长，波矢量沿Z 方向的分量（写作β）为：
011sin k n βθ= （1）
而X 方向的分量则分为K k =±这里
011cos k k n θ= （2）
正负号分别相应于斜向上和斜向下传播的光波。
所以光波从波膜下界面出发向上行进到波膜上界面，在上界面遭全反射后返回到下界面，在下界面又遭全反射后与原先从下界面出发的光波叠加在一起。要发生相互加强，这两个光波的相位差应该等于2π的整数倍。这个维持导模的条件亦称为横向共振条件，也就是在横向形成驻波的条件，对于厚度为d 的薄膜，光波从下界面行进到上界面的相移是Kd 。在薄膜上界面的全反射相移是102?-，从上界面横过薄膜返回到下界面的相移是Kd ，在薄膜下界面的全发射相移是122?-，因此，光波能在薄膜中传播的条件，亦即平板波导中能形成导模的条件是：
12102222Kd m ??π--=
式中m 叫做模的阶数，取以零开始的有限个正整数，上式可改写为：
1210Kd m π??=++ （3） 称为平板波导的模方程，亦称平板波导的模式本征值方程或平板波导的色散方程。该方程的未知数是β或1θ，对于给定的m ，就有确定的β或θ，相应的β叫做m 阶导模的传播常数，θ叫做m 阶导模的模角。
l 利用全反射相移的公式，可知：
11211tan ?-=??
（TE 模）
21112211tan n n ?-??? = ? ???
? （TM 模）
11011tan ?-=??
（TE 模）
21110011tan n n ?-??? = ? ???
? （TM 模） 将12?，10?的表示代入式（3），就得到两种偏振态的平板波导模式的本征值方程。对TE 模有 11tan tan p q Kd m K K π--????=++ ? ?????
(4) 式中 ()1222201K k n β=- （5）
()1222202p k n β=- (6)
()
1222200
q k n β=- (7) 对TM 模，有 22111120tan tan n n p q Kd m n K n K π--???????? ? ?=++ ? ? ? ?????????
（8） 在导波光学中，丁一波导的模折射率或有效折射率 110sin eff N n k βθ=
= （9） 那么
()()
12222220101eff K k n k n N β=-=- （10） ()()11222220202eff p k n k N n β=-=- （11） ()()12
12
222220000eff q k n k N n β=-=- （12） 1.2棱镜耦合法激发光波导中导模
直接入射到平板波导上的光不能在平板波导中形成导模，要想在平板波导中形成导模
通常采用以下三种方法：棱镜耦合法，光栅耦合法，和端面耦合法。棱镜耦合法是比较方便的方法，在导波激发的实验中我们采用这种方法。
棱镜耦合的结构如图所示，当入射的激光在棱镜的底面上全反射时，若入射光满足相位匹配条件，会产生光学隧道效应，光会通过空气隙进入薄膜。相位匹配的条件是指光在棱镜中沿Z 方向传播的波矢量与光在薄膜沿Z 方向传播的波矢分量相等。
即
033011sin sin k n k n θθβ== （13）
而传播常数β满足棱镜--波导系统的本征值方程，由此本征值方程解出β是一系列分立的值，所以满足相位匹配的3θ也是一系列分立的值。
当3θ满足香味匹配时，光束就会从入射棱镜被耦合进薄膜，然后从波导的另一头从与入射棱镜完全相同的出射棱镜中射出。（光在波导与出射棱镜中的行为与前面讲的耦合原理类似）。在例行情况下，从出射棱镜中射出的光线投影在屏上应是一个光斑，但实际上由于波导沿波的传播方向的不均匀行贿时光在各个模式间耦合，使波导出射时的光都存在，所以会形成如图所示的多条亮线，即m 线，其中有最亮光斑的那条线就是符合相位匹配条件的模所对应的m 线。
1.3 有效折射率的计算
由于0eff N
k β=，所以由相位匹配的关系式可以改写为
33sin eff N n θ= （14）
但上式中的3θ不是直接可测量量，所以可按几何关系和snell 定律把eff N 表为光在入射棱镜表面的入射角?和入射棱镜底角α的函数
1 光线从法线左侧入射
由几何关系得：
322π
π?θα'+-=-
3θα?'=+
所以 ()3sin sin sin cos cos sin θα?α?α?'''=+=+
21sin cos sin ?α?''=-
由snell 定律得：
3sin sin n ??'=
3
1
sin sin n ??'=
把它代入上式得：
23233
1
1sin sin 1sin cos sin n n θ?α?=- 22333
1
1
sin sin cos sin n n n ?α?=-
所以
22
3sin sin cos sin eff N n ?α?=-
（
15） 2 光线从法线右侧入射
微波光学实验 实验报告
近代物理实验报告 指导教师：得分： 实验时间：2009 年11 月23 日，第十三周，周一，第5-8 节 实验者：班级材料0705 学号200767025 姓名童凌炜 同组者：班级材料0705 学号200767007 姓名车宏龙 实验地点：综合楼503 实验条件：室内温度℃，相对湿度%，室内气压 实验题目：微波光学实验 实验仪器：（注明规格和型号） 微波分光仪，反射用金属板，玻璃板，单缝衍射板 实验目的： 1.了解微波分光仪的结构,学会调整并进行试验. 2.验证反射规律 3.利用迈克尔孙干涉仪方法测量微波的波长 4.测量并验证单缝衍射的规律 5.利用模拟晶体考察微波的布拉格衍射并测量晶格数 实验原理简述： 1.反射实验 电磁波在传播过程中如果遇到反射板,必定要发生反射.本实验室以一块金属板作为反射板,来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上时所遵循的反射规律。 2.迈克尔孙干涉实验 在平面波前进的方向上放置一块45°的半透半反射版,在此板的作 用下,将入射波分成两束,一束向A传播,另一束向B传播.由于A,B 两板的全反射作用,两束波将再次回到半透半反板并达到接收装置 处,于是接收装置收到两束频率和振动方向相同而相位不同的相干 波,若两束波相位差为2π的整数倍,则干涉加强;若相位差为π的奇 数倍,则干涉减弱。 3.单缝衍射实验 如图,在狭缝后面出现的颜射波强度并不均匀,中央最强,同时也最 宽,在中央的两侧颜射波强度迅速减小,直至出现颜射波强度的最小 值,即一级极小值,此时衍射角为φ=arcsin(λ/a).然后随着衍射角的增
大衍射波强度也逐渐增大,直至出现一级衍射极大值,此时衍射角为 Φ=arcsin(3/2*λ/a ),随着衍射角度的不断增大会出现第二级衍射极小值,第二级衍射极大值,以此类推。 4. 微波布拉格衍射实验 当X 射线投射到晶体时,将发生晶体表面平面点阵散射和晶体内部平面点阵的散射,散射线相互干涉产生衍射条纹,对于同一层散射线,当满足散射线与晶面见尖叫等于掠射角θ时,在这个方向上的散射线,其光程差为0,于是相干结果产生极大,对于不同层散射线,当他们的光程差等于波长的整数倍时,则在这个方向上的散射线相互加强形成极大,设相邻晶面间距为d,则由他们散射出来的X 射线之间的光程差为CD+BD=2dsin θ,当满足 2dsin θ=K λ,K=1,2,3…时,就产生干涉极大.这就是布拉格公式,其中θ称为掠射角,λ为X 射线波长.利用此公式,可在d 已测时,测定晶面间距;也可在d 已知时,测量波长λ,由公式还可知,只有在 <2d 时,才会产生极大衍射 实验步骤简述： 1. 反射实验 1.1 将微波分光仪发射臂调在主分度盘180°位置,接收臂调为0°位置. 1.2 开启三厘米固态信号发射器电源,这时微安表上将有指示,调节衰减器使微安表指示满刻度. 1.3 将金属板放在分度小平台上,小分度盘调至0°位置,此时金属板法线应与发射臂在同一直线上, 1.4 转动分度小平台,每转动一个角度后,再转动接收臂,使接收臂和发射臂处于金属板的同义词,并使接收指示最大,记下此时接收臂的角度. 1.5 由此,确定反射角,验证反射定律,实验中入射角在允许范围内任取8个数值,测量微波的反射角并记录. 2. 迈克尔孙干涉实验 2.1 将发射臂和接收臂分别置于90°位置,玻璃反射板置于分度小平台上并调在45°位置,将两块金属板分别作为可动反射镜和固定反射镜. 2.2两金属板法线分别在与发射臂接收臂一致,实验时,将可动金属板B 移动到导轨左端,从这里开始使金属板缓慢向右移动,依次记录微安表出现的的极大值时金属板在标尺上的位置. 2.3 若金属板移动距离为L,极大值出现的次数为n+1则,L )2 ( λn ,λ=2L/n 这便是微波的波长,再令金属板反向移动,重复上面操作,最后求出两次所得微波波长的平均值. 3. 单缝衍射实验 3.1 预先调整好单缝衍射板的宽度(70mm),该板固定在支座上,并一起放到分度小平台上,单缝衍射板要和发射喇叭保持垂直, 3.2 然后从衍射角0°开始,在单缝的两侧使衍射角每改变1°,读一次表头读数,并记录.
基础光学实验实验报告
基 础 光 学 实 验 姓名：许达学号：2120903018 应物21班
一．实验仪器 基础光学轨道系统，基础光学组合狭缝及偏振片，红光激光器及光圈支架，光传感器与转动传感器，科学工作室500或750接口，DataStudio软件系统 二．实验目的 1.通过该实验让学生了解并会运用实验器材，同时学会用计算机分析和处理实验数据。 2.通过该实验让学生了解基本的光学现象，并掌握其物理机制。三．实验原理 单缝衍射：当光通过单缝发生衍射，光强极小（暗点）的衍射图案由下式给出asinθ=mλ(m=1,2,3……），其中a是狭缝宽度，θ为衍射角度，λ是光波波长。 双缝干涉：当光通过两个狭缝发生干涉，从中央最大值（亮点）到单侧某极大值的角度由下式给出dsinθ=mλ(m=1,2,3……),其中d是狭缝间距，θ为从中心到第m级最大的夹角，λ是光波波长，m为级数。 光的偏振：通过第一偏振器后偏振电场为E0，以一定的角度β穿过第二偏振器，则场强变化为E0cosβ,由于光强正比于场强的平方，则，第二偏振器透过的光强为I=I0cos2β. 四．实验内容及过程
单缝衍射 单缝衍射光强分布图 如果设单缝与接收屏的距离为s,中央极强到光强极小点的距离为c,且sinθ≈tanθ=c/s,那么可以推得a=smλ/c.又在此次实验中，s=750mm,λ=6.5E(-4)mm,那么推得a=0.4875m/c,又由图可知：当m=1时，c=(88-82)/2=3mm,推得a=0.1625mm; 当m=2时，c=(91-79)/2=6mm,推得a=0.1625mm; 当m=3时，c=(94-76)/2=9mm,推得a=0.1625mm; 当m=4时，c=(96-74)/2=11mm,推得a=0.1773mm; 得到a的平均值0.1662mm,误差E=3.9%。 双缝干涉
傅里叶光学实验报告
实验原理：（略） 实验仪器： 光具座、氦氖激光器、白色像屏、作为物的一维、二维光栅、白色像屏、傅立叶透镜、小透镜 实验内容与数据分析 1．测小透镜的焦距f 1 （付里叶透镜f 2=45.0CM ） 光路：激光器→望远镜（倒置）（出射应是平行光）→小透镜→屏 操作及测量方法：打开氦氖激光器，在光具座上依次放上扩束镜，小透镜和光屏，调节各光学元件的相对位置是激光沿其主轴方向射入，将小透镜固定，调节光屏的前后位置，观察光斑的会聚情况，当屏上亮斑达到最小时，即屏处于小透镜的焦点位置，测量出此时屏与小透镜的距离，即为小透镜的焦距。 112.1913.2011.67 12.3533 f cm ++= = 0.7780cm σ= = 1.320.5929 p A p t t cm μ=== 0.68P = 0.0210.00673 B p B p t k cm C μ?==?= 0.68P = 0.59cm μ== 0.68P = 1(12.350.59)f cm =± 0.68P =
2．利用弗朗和费衍射测光栅的的光栅常数 光路：激光器→光栅→屏（此光路满足远场近似） 在屏上会观察到间距相等的k 级衍射图样，用锥子扎孔或用笔描点，测出衍射图样的间距，再根据sin d k θλ=测出光栅常数d （1）利用夫琅和费衍射测一维光栅常数； 衍射图样见原始数据； 数据列表： sin || i k Lk d x λλ θ= ≈ 取第一组数据进行分析： 2105 13 43.0910******* 4.00106.810d m ----????==?? 210 523 43.0910******* 3.871014.110d m ----????==?? 2105 33 43.0910******* 3.95106.910d m ----????==?? 210 543 43.0910******* 4.191013.010 d m ----????==?? 554.00 3.87 3.95 4.19 10 4.0025104 d m m --+++= ?=? 61.3610d m σ-=? 忽略b 类不确定度：
光学仪器实验报告
常用光电仪器原理及使用 实验报告 班级：11级光信息1班 姓名：姜萌萌 学号：110104060016 指导老师：李炳新
数字存储示波器 一、实验目的 1、熟悉数字存储示波器的使用方法； 2、测量数字存储示波器产生方波的上升时间； 二、实验仪器 数字存储示波器 三、实验步骤 1、产生方波波形 ⑴、打开示波器电源阅读探头警告，然后按下OK。按下“DEFAULT SETUP”按钮，默认的电压探头衰减选项是10X。 ⑵、在P2200探头上将开关设定到10X并将探头连接到示波器的通道1上，然后向右转动将探头锁定到位，将探头端部和基线导线连接到“PROBE COMP”终端上。 ⑶、按下“AUTOSET”按钮，在数秒钟内，看到频率为1KHz 电压为5V峰峰值得方波。按两次CH1BNC按钮删除通道1，
按下CH2BNC按钮显示通道2，重复第二步和第三步。 2、自动测量 ⑴、按下“MUASURE”按钮，查看测量菜单。 ⑵、按下顶部的选项按钮，显示“测量1菜单”。 ⑶、按下“类型”“频率”“值”读书将显示测量结果级更新信息。 ⑷、按下“后退”选项按钮。 ⑸、按下顶部第二个选项按钮；显示“测量2菜单”。 ⑹、按下“类型”“周期”“值”读数将显示测量结果与更新信息。 ⑺、按下“后退”选项按钮。 ⑻、按下中间选项按钮；显示“测量3菜单”。 ⑼、按下“类型”“峰-峰值”“值”读数将显示测量结果与更新信息。 ⑽、按下“后退”选项按钮。 ⑾、按下底部倒数第二个按钮；显示“测量4菜单”。⑿、按下“类型”“上升时间”“值”读数将显示测量结果与更新信息。
LCR测试仪 一、实验目的 1、熟悉LCR测试仪的使用方法； 2、了解LCR测试仪的工作原理； 3、精确测量一些电阻，电感，电容的值； 二、实验仪器 LCR测试仪，电阻，电容，电感等元件 三、LCR测试原理 根据待测元器件实际使用的条件和组合上的差别，LCR 测量仪有两种检测模式，串联模式和并联模式。串联模式以检测元器件Z为基础，并联模式以检测元器件的导纳Y为基础，当用户将测出流过待测元件的电流I，数字电压表将测出待测元件两端的电压V，数字鉴相器将测出电压V和电流I 之间的相位角 。检测结果被储存在仪器内部微型计算机的
光学实验报告
建筑物理 ——光学实验报告 实验一：材料的光反射比、透射比测量实验二：采光系数测量 实验三：室内照明实测 实验小组成员： 指导老师： 日星期二3月12年2013日期： 实验一、材料的光反射比和光透射比测量
一、实验目的与要求 室内表面的反射性能和采光口中窗玻璃的透光性能都会直接或间接的影响室内光环境的好坏，因此，在试验现场采光实测时，有必要对室内各表面材料的光反射比，采光口中透光材料的过透射比进行实测。 通过实验，了解材料的光学性质，对光反射比、透射比有一巨象的数值概念，掌握测量方法和注意事项。 二、实验原理和试验方法 （一）、光反射比的实验原理、测量内容和测量方法 光反射比测量方法分为直接测量方法和间接测量法，直接测量法是指用样板比较和光反射比仪直接得出光反射比；间接法是通过被测表面的照度和亮度得出漫反射面的光反射比。下面是间接测量法。 1.实验原理 （1）用照度计测量： P是投射到某一材料表面反射出来的光通量与被该光源的光通量的比值，根据光反射比的定义：光反射比即： φφP=P/因为测量时将使用同一照度计，其受光面积相等， 且，所以对于定向反射的表面，我们可以用上述代入式，整理后得： P=EE P/对于均匀扩散材料也可以近似的用上述式。 可知只要测出材料表面入射光照度E和材料反射光照度Ep，即可计算出其反射比。 （2）用照度计和亮度计测量 用照度计和亮度计分别测量被测表面的照度E和亮度L后按下式计算 πL/EP= 2；被测表面的亮度，cd/m式中：L---E—被测表面的照度，lx 。 2.测量内容 要求测量室内桌面、墙面、墙裙、黑板、地面的光反射比。每种材料面随机取3个点测量3次，然后取其平均值。 3.测量方法 ①将照度计电源（POWER）开关拨至“ON”，检查电池，如果仪器显示窗出现“BATT”字样，则需要换电池； ②将光接收器盖取下，将其光敏表面放在待测处，再将量程（RANGE）开关拨至适当位置，例如，拨在×1挡，测量的仪器显示值乘以量程因子即为测量结果。另有一种自动量程照度计，数字显示中的小数点随照度的大小不同而自动移位，只需将所显示的数字乘以量程因子即为测量结果（单位：lx）。有的照度计为自动量程，直接读取照度计数字即为测量结果。 ③在稳定光源下，将光接收器背面紧贴被测表面，测其入射照度E；然后将光接收器感光面对准被测表面的同一位置，逐渐平移光接收器平行离开测点，照度值逐渐增大并趋于稳定（约300mm左右），读；ρ，即可计算出光反射比Ep取反射照度值 ④测量时尽量缩短入射照度和反光照度间的时间间隔，并尽可能的保持周围光环境的一致性。
光学基础学习报告
光学基础学习报告 一、教学内容： 光电镜头是用来作为光电接收器（CCD,CMOS ）的光学传感器元件。 光学特性参数： 1、 焦距EFL （学名f ’） 是指主面到相应焦点的距离（如图1.1） 图1.1 每个镜片都有前后两个主面－前主面和后主面（放大率为1的共轭面）。相应的也有两个焦点－前焦和后焦。 凸透镜：双凸；平凸；正弯月（如图1.1） 图1.2 凹透镜：双凹；平凹；负弯月 图 1.3
折射率实际反映的是光在物质中传播速度与真空中速度的比值关系。 薄透镜：)]1()1[()1('12 1R R n f -?-== Φ Φ—透镜光焦距； f ’—焦距； n —折射率； R 1,R 2－两球面曲率半径 厚透镜：2 1221)1()]1()1[()1('1R nR d n R R n f -+ -?-==Φ d －中心厚度 干涉仪与光距座可以量测f ’,R1,R2,d →利用上述的公式可以计算出n 值，从而来确定所用材料。 A 、 EFL 增加，TOTR （光学总长）增加；要降低TOTR 就必须降低EFL ，但EFL 降低， 像高就要降低 B 、 EFL 与某些象差相关 C 、 EFL 上升将使F/NO 增大 D 、 EFL ，FOV （视场角）和IMA （像高）三者间有关系 tanFOV ?=EFL IMA －铁三角关系 EFL 的增大（减小）会使像高变大（小），为了保持像高，就必须要增大（减小）FOV ，然而FOV 的增大会使得REL （相对照度）的数值增大。 2、 BFL 后焦距（学名后截距） 图2.1 3、 F 数（F/NO ） D f NO F '/= f ’－FEL D 入－入瞳直径 入瞳为光阑经其前方光学镜片所成的像，反映进入光学系统的光线 A 、 与MTF 相关，F/NO ↑，则MTF ↑；反之下降 B 、 与景深相关，F/NO ↑，则景深↑，反之下降 C 、 与象差相关，F/NO ↑，则象差↓，反之增加 D 、 与光通量相关，F/NO ↑，则光通量↓，反之增加 对于光电镜头，F/NO 最大在2.8～3.5之间（经验值）允许有±5%的误差，在物方有照
典型光学系统试验
\ 本科实验报告 课程名称：应用光学实验姓名：韩希 学部：信息学部系：信息工程专业：光电 学号：3110104741 指导教师：蒋凌颖 实验报告
课程名称： 应用光学实验 指导老师 成绩：__________________ 实验名称：典型光学系统实验 实验类型： 同组学生姓名： 蒋宇超、陈晓斌 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的和要求 深入理解显微镜系统、望远镜系统光学特性及基本公式； 掌握显微镜系统、望远镜系统光学特性的测量原理和方法。 二、实验内容和原理 (1)望远镜特性的测定 测定望远镜的入瞳直径D 、出瞳直径D ’和出瞳距错误!未找到引用源。；测定望远镜的视觉放大率Γ；测定望远镜的物方视场角错误!未找到引用源。，像方视场角错误!未找到引用源。；测定望远镜的最小分辨角φ。 对于望远镜系统来说，任意位置物体的放大率是常数，此值由物镜焦距错误!未找到引用源。和目镜焦距错误!未找到引用源。确定，其视觉放大率可表示为 (2) 显微镜视场及显微物镜放大率的测定 显微物镜的放大率是指横向放大率 式中 y ——标准玻璃刻尺上一对刻线的距离（物）（格值0.01mm ）； y ′——由测微目镜所刻得的像高。 (3)显微物镜数值孔径的测定 显微物镜的数值孔径为错误!未找到引用源。,其中n 为物方介质的折射率，u 为物方半孔径角。若在空气中n=1,则错误!未找到引用源。。 数值孔径通常用数值孔径计来测定，数值孔径计的结构如图5示，其主要元件是一块不太厚的玻璃半圆柱体，沿直径方向的侧面是与上表面成45度角的斜面，从侧面入射的光线在斜面上全反射，上表面上有两组刻度沿圆周排列。其外圈刻度为数值孔径（即角度的正弦值）， 专业： 光电信息工程 姓名： 韩希 学号： 3110104741 日期：2013年6月15日 地点：紫金港东四605
傅立叶光学实验报告
实验报告 陈杨 PB05210097 物理二班 实验题目: 傅里叶光学实验 实验目的: 加深对傅里叶光学中的一些基本概念与理论的理解,验证阿贝成像理论,理解透镜成像过程,掌握光学信息处理的实质,进一步了解透镜孔径对分辨率的影响。 实验原理: 1、傅里叶光学变换 二维傅里叶变换为:??+-=?=dxdy vy ux i y x f v u F )](2exp[),()}y ,x (f {),(π ( 1 ) 1()[(,)]x y g x F a f f -=, ''x y x f f y f f λλ??=????????=???? 复杂的二维傅里叶变换可以用透镜来实现,叫光学傅里叶变换。 2、阿贝成像原理 由于物面与透镜的前焦平面不重合,根据傅立叶光 学的理论可以知换(频谱),不过只有一个位相因子 的差别,对于一般情况的滤波处理可以不考虑。这个光路的优道在透镜的后焦平面上得到的不就是物函数的严格的傅立叶变点就是光路简单,就是显微镜物镜成像的情况—可以得到很大的象以便于观察,这正就是阿贝当时要改进显微镜的分辨本领时所用的光路。
3、空间滤波 根据以上讨论:透镜的成像过程可瞧作就是两次傅里叶变换,即从空间函数(,)g x y 变为频谱函数(,)x y a f f ,再变回到空间函数(,)g x y ,如果在频谱面上放一不同结构的光阑,以提取某些频段的信息,则必然使像上发生相应的变化,这样的图像处理称空间滤波。 实验内容: 1、测小透镜的焦距f1 (付里叶透镜f2=45、0CM)、 光路:直角三棱镜→望远镜(倒置)(出射应就是平行光)→小透镜→屏。(思考:如何测焦距？) 夫琅与费衍射: 光路:直角三棱镜→光栅→墙上布屏(此光路满足远场近似) (1)利用夫琅与费衍射测一维光栅常数; 光栅方程:dsin θ=k λ 其中,k=0,±1, ±2, ±3,… 请自己选择待测量的量与求光栅常数的方法。(卷尺可向老师索要) 记录一维光栅的衍射图样、可瞧到哪些级？记录 0级、±1级、±2级光斑的位置; (2)记录二维光栅的衍射图样、 3、观察并记录下述傅立叶频谱面上不同滤波条件的图样或特征; 光路:直角三棱镜→光栅→小透镜→滤波模板(位于空间频谱面上)→墙上屏 思考:空间频谱面在距小透镜多远处？图样应就是何样？ (1)一维光栅:(滤波模板自制,一定要注意戴眼镜保护;可用一张纸,一根
光学实验报告 (一步彩虹全息)
光学设计性实验报告（一步彩虹全息） 姓名： 学号： 学院：物理学院
一步彩虹全息 摘要彩虹全息是用激光记录全息图, 是用白光再现单色或彩色像的一种全息技术。彩虹全息术的关键之处是在成像光路( 即记录光路) 中加入一狭缝, 这样在干板上也会留下狭缝的像。本文研究了一步彩虹全息图的记录和再现景象的基本原理、一步彩虹全息图与普通全息图的区别和联系、一步彩虹全息的实验光路图，探讨了拍摄一步彩虹全息图的技术要求和注意事项，指出了一步彩虹全息图的制作要点, 得出了影响拍摄效果的佳狭缝宽度、最佳狭缝位置及曝光时间对彩虹全息图再现像的影响。 关键词：一步彩虹全息；狭缝；再现 1 光学实验必须要严密，尽可能地减少实验所产生的误差； 2 实验仪器 防震全息台激光器分束镜成像透镜狭缝干板架光学元件架若干干板备件盒洗像设备一套线绳辅助棒扩束镜2个反射镜2个 3 实验原理 3.1 像面全息图 像面全息图的拍摄是用成像系统使物体成像在全息底板上，在引入一束与之相干的参考光束，即成像面全息图，它可用白光再现。再现象点的位置随波长而变化，其变化量取决于物体到全息平面的距离。 像面全息图的像（或物）位于全息图平面上，再现像也位于全息图上，只是看起来颜色有变化。因此在白光照射下，会因观察角度不同呈现的颜色亦不同。 3.2 彩虹全息的本质 彩虹全息的本质是要在观察者与物体的再现象之间形成一狭缝像，使观察者通过狭缝像来看物体的像，以实现白光再现单色像。若观察者的眼睛在狭缝像附近沿垂直于狭缝的方向移动,将看到颜色按波长顺序变化的再现像。若观察者的眼睛位于狭缝像后方适当位置, 由于狭缝对视场的限制, 通过某一波长所对应的狭缝只能看到再现像的某一条带, 其色彩与该波长对应, 并且狭缝像在空间是连
光学全息照相实验报告
光学全息照相实验报告
实验II 光学全息照相 光学全息照相是利用光波的干涉现象，以干涉条纹的形式，把被摄物表面光波的振幅和位相信息记录下来，它是记录光波全部信息的一种有效手段。这种物理思想早在1948年伽柏（D.Gabor）即就已提出来了，但直到1960年，随着激光器的出现，获得了单色性和相干性极好的光源时,才使光学全息照相技术的研究和应用得到迅速地发展。光学全息照相在精密计量、无损检测、遥感测控、信息存储和处理、生物医学等方面的应用日益广泛，另外还相应出现了微波全息，X光全息和超声全息等新技术，全息技术已发展成为科学技术上的一个新领域。 本实验通过对三维物体进行全息照相并再现其立体图像，了解全息照相的基本原理及特点，学习拍摄方法和操作技术，为进一步学习和开拓应用这一技术奠定基础。 实验目的
了解光学全息照相的基本原理和主要特点； 学习静态光学全息照相的实验技术； 观察和分析全息全图的成像特性。 仪器用具 全息台、He —Ne 激光器及电源、分束镜、全反射镜、扩束透镜、曝光定时器、全息感光底版等。 基本原理 全息照片的拍摄 全息照相是利用光的干涉原理将光波的振幅和相位信息同时记录在感光板上的过程.相干光波可以是平面波也可以是球面波，现以平面波为例说明全息照片拍摄的原理。如图1所示，一列波函数为t i ae y πυ21=、振幅为a 、频率为υ、波长为λ 的平面单色光波作为参考光垂直入射到感光板上。另一列同频率、波函数为t i r T t i Be be y πυλπ222==??? ??-的相 干平面单色光波从物体出发，称为物光，以入射角θ同时入射到感光板上，物光与参考光产生干涉，在感光板上形成的光强分布为 ax ab b a I cos 222++= (1)
大学物理光学实验报告材料
实验十：光栅衍射 一、实验目的 1．观察光线通过光栅后的衍射光谱。 2．学会用光栅衍射测定光波波长的方法。 3．学会用光栅衍射原理测定光栅常数。 4．进一步熟悉分光计的调整和使用方法。 二、实验仪器 分光计 光栅 钠光灯 平面反射镜 三、实验原理 光栅是有大量的等间隔、等宽度的狭缝平行放置组成的一种光学元件。设狭缝宽度（透光部分）为a ，不透光部分为b ，则a b +为光栅常数。 设单色光垂直照射到光栅上，光透过各个狭缝后，向各个方向发生衍射，衍射光经过透镜后会聚后相互干涉，在焦平面上形成一系列的被相当宽的暗区分开的明亮条纹。 衍射光线与光栅平面的夹角称为衍射角。设衍射角为θ的一束衍射光经透镜会聚到观察屏的点。在P 点出现明条纹还是暗条纹决定于这束衍射光的光程差。 由于光栅是等宽、等间距，任意两个相邻缝的衍射光的光程差是相等的，两个相邻狭缝的衍射光的光程差为()sin a b θ+，如果光程差为波长的整数倍，在P 点就出现明条纹，即 ()sin a b k θλ+=± (0,1,2,)k = 这就是光栅方程。 从上式可知，只要测出某一级的衍射角，就可计算出波长。 四、实验步骤 1、调整分光计。 使望远镜、平行光管和载物台都处于水平状态， 平行光管发出平行光。 2、安置光栅 将光栅放在载物台上，让钠光垂直照射到光栅上 。 可以看到一条明亮而且很细的零级光谱，左右转动望远 镜观察第一、二级衍射条纹。 3．测定光栅衍射的第一、二级衍射条纹的衍射角θ，并记录。 五、数据记录 （）
'111[()θθθ=-（右边读数）+'11()θθ-（右边读数）]/4 '222[()θθθ=-（右边读数）+'22()θθ-（右边读数）]/4 六、数据处理 将上表中的1θ、2θ分别代入光栅方程()sin a b k θλ+=计算出6个波长，（1 300 a b mm += ） 1λ= 2λ= 3λ= 4λ= 5λ= 6λ= 计算平均波长：λ= 绝对误差：λ?= （取平均波长与6个波长的差中的最大者） 相对误差：100%E λλ λ ?= ?= 结果表示：()nm λλλ=±?= nm 。 七、思考题
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立式光学仪实验报告 篇一：光学实验报告 建筑物理 ——光学实验报告实验一：材料的光反射比、透射比测量实验二：采光系数测量 实验三：室内照明实测实验小组成员：指导老师：日期：XX年12月3日星期二实验一、材料的光反射比和光透射比测量 一、实验目的与要求室内表面的反射性能和采光口中窗玻璃的透光性能都会直接或间接的影响室内光环境的好坏，因此，在试验现场采光实测时，有必要对室内各表面材料的光反射比，采光口中透光 材料的过透射比进行实测。通过实验，了解材料的光学性质，对光反射比、透射比有一巨象的数值概念，掌握测量方法和注意事项。 二、实验原理和试验方法 （一）、光反射比的实验原理、测量内容和测量方法光反射比测量方法分为直接测量方法和间接测量法，直接测量法是指用样板比较和光反 射比仪直接得出光反射比；间接法是通过被测表面的照度和亮度得出漫反射面的光反射比。 下面是间接测量法。
1. 实验原理 （1）用照度计测量：根据光反射比的定义：光反射比p是投射到某一材料表面反射出来的光通量与被该光源的光通量的比值，即： p=φp/φ 因为测量时将使用同一照度计，其受光面积相等，且，所以对于定向反射的表面，我们 可以用上述代入式，整理后得：p=ep/e 对于均匀扩散材料也可以近似的用上述式。可知只要测出材料表面入射光照度e和材料反射光照度ep，即可计算出其反射比。（2） 用照度计和亮度计测量 用照度计和亮度计分别测量被测表面的照度e和亮度l 后按下式计算 p=πl/e 式中：l---被测表面的亮度，cd/m2； e—被测表面的照度，lx 。 2.测量内容要求测量室内桌面、墙面、墙裙、黑板、地面的光反射比。每种材料面随机取3个点测量3次，然后取其平均值。 3.测量方法 ①将照度计电源（power）开关拨至“on”，检查电池，如果仪器显示窗出现“batt”字 样，则需要换电池；
光学仪器实验报告
燕山大学 常见光学仪器原理及使用实验报告 L.C.R测试仪 紫外可见分光度计 傅立叶光谱仪 阿贝折射仪 干涉显微镜 数字存储示波器 学院（系）： 年级专业： 学号： 学生姓名： 指导教师：
实验一LCR测试仪 一．实验目的 LCR测试仪能准确并稳定地测定各种各样的元件参数，主要是用来测试电感、电容、电阻的测试仪。它具有功能直接、操作简便等特点，能以较低的预算来满足生产线质量保证、进货检验、电子维修业对器件的测试要求。 二．实验仪器 LCR测试仪 三．实验原理 Vx与Vr均是矢量电压表，Rr是理想电阻。自平衡电桥的意思是：当DUT(Device Under Test)接入电路时，放大器的负反馈配置自动使得OP输入端虚地。Vx准确测定DUT两端电压（DUT的Low电位是0），Vr与Rr测得DUT电流Ix，由此可计算Zx。 LCR测试原理图 HP4275的测试端Hp,Hc,Lp,Lc（下标c代表current, 下标p代表Potentail)，Guard（接地)的配置可导致测试的误差的差异。 提高精度的方法是: 1,Hp,Lp,Hc,Lc尽量接近DUT; 2,减小测试电流Ix 的回路面积&磁通量（关键是分析Ix，要配合使用Guard与Cable最小化回路面积);3,使用Gurard与Cable构建地平面中断信号线间的电场连接，虽然会增加信号线的对地电容（对地电容不影响测试结果），但是会减少信号线的互容。
LCR测试原理图 Guard与Cable的对地寄生阻抗（Zhg,Zlg) 不影响测试结果，电桥平衡时Zlg的两端电压是0，流向Rr的电流不会被Zlg分流，Zhg的分流作用不影响Hp的电压测量。 LCR测试原理图 四．实验步骤 LCR测试仪一般用于测试电感和电容。测量步骤如下： 1.设置测试频率。 2.测试电压或者电流水平。 3.选择测试参数，比如Z、Q、LS（串联电感）、LP（并联电感）、CS(串联电感）、CP（并联电容）、D等。 4.仪器校准，校准主要进行开路、短路校准，高档的仪器要进行负载校准 5.选择测试夹具。 6.夹具补偿。 7.将DUT放在夹具上开始测试。
浙江大学物理光学实验报告
本科实验报告 课程名称：姓名：系：专业：学号：指导教师： 物理光学实验郭天翱 光电信息工程学系信息工程（光电系） 3100101228 蒋凌颖 2012年1 月7日 实验报告 实验名称：夫琅和弗衍射光强分布记录实验类型：_________ 课程名称：__物理光学实验_指导老师：_蒋凌颖__成绩： 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1．掌握单缝和多缝的夫琅和费衍射光路的布置和光强分布特点。 2．掌握一种测量单缝宽度的方法。 3．了解光强分布自动记录的方法。 二、实验内容 一束单色平面光波垂直入射到单狭缝平面上，在其后透镜焦平面上得到单狭缝的夫琅禾费衍射花样，其光强分布为： i?i0( 装 式中 sin? ? ) 2 （1） 订 ?? 线 ??sin?? （2） ?为单缝宽度，?为入射光波长，?为考察点相应的衍射角。i0为衍射场中心点（??0处）的光强。如图一所示。 由（1）式可见，随着?的增大，i有一系列极大值和极小值。极小值条件 asin??n?(n?1,n?2) （3） 是： 如果测得某一级极值的位置，即可求得单缝的宽度。 如果将上述单缝换成若干宽度相等，等距平行排列的单缝组合——多缝，则透镜焦面上得到的多缝夫琅禾费衍射花样，其光强分布： n? sin?2 )2 i?i0()( ?
2 （4） sin 式中 ?? sin??2???dsin? ? ?? （5） ?为单缝宽度，d为相邻单缝间的间距，n为被照明的单缝数，?为考察点相应的衍射角；i0为衍射中心点（??0处）的光强。 n? )2 (sin?2() 2称?为单缝衍射因子，为多缝干涉因子。前者决定了衍射花 sin （干涉）极大的条件是dsin??m?(m?0,?1,?2......)。 dsin??(m? m )?(m?0,?1,?2......;m?1,2,.......,n?1)n 样主极大的相对强度，后者决定了主极大的位置。 （干涉）极小的条件是 当某一考虑点的衍射角满足干涉主极大条件而同时又满足单缝衍射极小值条件，该点的光强度实际为0/，主极大并不出现，称该机主极大缺级。显然当d/??m/n为整数时，相应的m 级主极大为缺级。 不难理解，在每个相邻干涉主极大之间有n-1个干涉极小；两个相邻干涉极小之间有一个干涉次级大，而两个相邻干涉主级之间共有n-2个次级大。 三、主要仪器设备 激光器、扩束镜、准直镜、衍射屏、会聚镜、光电接收扫描器、自动平衡记录仪。 四、操作方法和实验步骤 1．调整实验系统 （1）按上图所示安排系统。 （2）开启激光器电源，调整光学元件等高同轴，光斑均匀，亮度合适。（3）选择衍射板中的任一图形，使产生衍射花样，在白屏上清晰显示。 （4）将ccd的输出视频电缆接入电脑主机视频输出端，将白屏更换为焦距为100mm的透镜。 （5）调整透镜位置，使衍射光强能完全进入ccd。 （6）开启电脑电源，点击“光强分布测定仪分析系统”便进入本软件的主界面，进入系统的主界面后，点击“视频卡”下的“连接视频卡”项，打开一个实时采集窗口，调整透镜与ccd的距离，使电脑显示屏能清晰显示衍射图样，并调整起偏/检偏器件组，使光强达到适当的强度，将采集的图像保存为bmp、jpg两种格式的图片。 2．测量单缝夫琅和费衍射的光强分布（1）选定一条单狭缝作为衍射元件（2）运用光强分布智能分析软件在屏幕上显示衍射图像，并绘制出光强分布曲线。 （3）对实验曲线进行测量，计算狭缝的宽度。 3．观察衍射图样 将衍射板上的图形一次移入光路，观察光强分布的水平、垂直坐标图或三维图形。
光学显微镜实验报告
光学显微镜实验报告 通信（1）班赵雯琳1140031 【实验目的】 1·熟悉光学显微镜的构造和工作原理 2·学习使用显微镜测量小长度的方法 【实验仪器】 显微镜，可调狭缝，白光源 【实验原理】 显微镜是用来观察和研究微小物体的助视仪器，它的主要部分是物镜和目镜。为简便起见，吧构造复杂的物镜和目镜视为由单个凸透镜组成，物镜焦距较目镜短。 物体先由物镜放大再由目镜放大观察到该实像。 【实验内容】 1·取出显微镜，置于左前方，便于观察与记录。 2·打开白光源，显微镜进行调光。 3·将可调狭缝置于载物台上，并固定好。 4·调节调焦手轮，使得狭缝的像清晰。 5·调节分划板及焦距，使得分划板观察清晰。 6·调节测微鼓轮，使得分划板的第一个交点位于左狭缝的左端。 7·转动分划板，当第一个交点位于左狭缝时，记下数据，继续转动手轮，当同一个交点位于右侧狭缝时，再次记录数据。 8·将手轮转回左狭缝的左端，再向右端转动，重复7的步骤，记录三组数据。
【数据】 σ=0.01 d=1.65±0.01mm 【误差分析】 1·调节目镜不够准确，使得分划板不是非常地清晰，狭缝板与分划板不处于相对平行的两个平面。 2·手轮的空转需要空间，产生空转误差。 3·视觉的误差使得度数不是非常准确。 【注意事项】 1·狭缝应垂直于显微镜筒的移动方向，使得测量的狭缝下同一水平上。 2·用分划板上的同一点测狭缝的距离，保证测量的狭缝在同一水平上。 3·分划板与狭缝的像必须清晰且在相对平行的两个平面，消除误差。 4·在每次测量中必须保证手轮往同一方向转动，避免空转误差。 5·注意度数采用千分尺的度数方法。
光学综合实验报告要点
光学综合实验报告 班级： 姓名： 学号： 日期： 序号实验项目课时实验仪器（台套数）房间指导教师 1 焦距测量 （分别在焦距仪和光学平台上测 量）4 焦距仪（3-4）、 光学平台及配件（1-2） 西北付辉、樊宏 2 典型成像系统的组建和分析 （在光学平台上搭建显微镜、望远 镜、投影仪） 4 光学平台及配件（1-2）东南付辉、樊宏 3 典型成像系统的使用 （使用商用典型成像系统）4 显微镜（3）、望远镜（3）、 水准仪（2） 东南付辉、樊宏 4 分光计的使用 （含调整、测量角度和声速）4 分光计（3-4）、超声光栅 （2） 东南付辉、樊宏 5 棱镜耦合法测波导参数 4 棱镜波导实验仪（2）西南郎贤礼、李建全 6 半导体激光器的光学特性测试 4 半导体激光器实验仪（2）西南郎贤礼、李建全 7 电光调制 4 电光调制仪（2）西南郎贤礼、李建全 8 法拉第效应测试 4 法拉第效应测试仪（2）东北郎贤礼、李建全 9 声光调制 4 声光调制仪（2）西南郎贤礼、李建全
目录 1、焦距测量--------------------------------------4 2、典型成像系统的组建和分析----------------------7 3、典型成像系统的使用----------------------------10 4、分光计的使用----------------------------------10 5、棱镜耦合法测波导参数--------------------------14 6、半导体激光器的光学特性测试--------------------22 7、电光调制--------------------------------------29 8、法拉第效应测试--------------------------------38 9、声光调制--------------------------------------46 10、干涉、衍射和频谱分析--------------------------47 11、迈克尔逊干涉仪--------------------------------58 12、氦氖激光器综合实验----------------------------63
光学类实验报告
光学类 实 验 报告
一、实验目的 1、了解光谱仪的原理和使用方法； 2、了解积分球的工作原理和使用方法； 3、测量不同种类的滤光片的透过率 4、了解薄膜的性质与应用 5、了解光纤光谱仪的原理与应用； 6、掌握薄膜厚度的测量方法。 二、实验仪器 卤钨光源，光纤，积分球，准直镜，光纤光谱仪，光具座，中性密度透过率 测试样品，长波通带滤色片，Y型反射式光纤，K9基底M g F2增透塑料薄膜测试片 一组，Si 衬底S i O2薄膜测试片一组，光具座，计算机及测试软件等。 三、实验原理 1、利用透射光谱测定滤光片透过率本实验利用卤钨光纤白光源准直后作为照明光源，使用积分球作为匀光器，使用光纤光谱仪检测光谱。光谱仪一般由入射狭缝、准直镜、色散元件、聚焦光学系统和探测器构成。由单色仪和探测器搭建的光谱仪中通常还包括出射狭缝，仅使整个光谱中波长范围很窄的一部分光照射到单像元探测器上。单色仪中的入射和出射狭缝位置固定、宽度可调。对整个光谱的扫描是通过旋转光栅莱完成。光纤光谱仪的优势在于测量系统的模块化和灵活性。本实验使用的微小型光纤光谱仪的测量速度非常快，可以用于在线分析。由于光纤光谱仪使用了光纤传导光信号，屏蔽了工作环境的杂散光，提高了光学系统的稳定性，可以用于较恶劣环境的现场测试。光谱仪的光学分辨率定义为光谱仪所能分辨开的最小波长差。为了分辨两条相邻的谱线，这两条谱线在探测器上的像至少要间隔 2 个像素。因为光栅决定了不同广场在探测器上可分开（色散）的程度，所以它是决定光谱仪分辨率的一个非常重要的参数。另一个重要参数是进入到光谱仪的光束宽度，它基本取决于光谱仪上安装的固定宽度的入射狭缝或光纤芯径。 积分球的主要功能是作为光收集器，积分球内均有涂有漫分射涂层，可以高效反射200~2500nm范围的光线。被收集的光可以用作漫反射光源或被测光源。积分球的基本原理是光通过采样口进入积分球，经过多次反射后非常均匀地散射在积分球内部。探测口与积分球侧面的接口相连，该接口内部有一个挡板，探测器只能测量到光挡板上的光，这样就不受从采样口进入的光的角度影响，从而避免了第一次反射光直接进入金属探测器。 2、利用白光干涉测定薄膜厚度薄膜测量系统是基于白光干涉原理来确定光学薄膜的厚度的测量系统。白光干涉图样通过数学函数的计算得出薄膜厚度。对于单层膜来说，如果已知薄膜介质的n 和k 值就可以计算
大学物理实验几何光学综合
几何光学综合实验实验报告 学院自动化班级自175 学号姓名 一、实验目的与实验仪器 理解透镜的成像规律，掌握测量薄透镜焦距的几种方法。 仪器：JGX-1型几何光学实验装置。 二、实验原理 1.自准法测凸透镜：物体发出的光经透镜折射，平面镜反射，再由透镜汇聚形成一个倒立 等大的实像，这时像的中心与透镜光心的距离就是焦距f。 2.贝塞尔法测凸透镜：物屏和像屏的距离为l（l > 4f），凸透镜在O1、O2两个位置分别在 像屏上成放大和缩小的像，成放大的像时，有，成缩小的像时，有， 又由于u+v=l，可得f= 。 3.物距-像距法测凹透镜：如图，物距u=O’B’，像距v=O’’B’’,带入成像公式，可 计算出凹透镜焦距f2。
三、实验步骤 1.自准法测薄凸透镜焦距： （1）按照原理图布置好各元件； （2）调节凸透镜L和平面镜M的位置，使物屏上的倒立实像最清晰且与物等大（充满同一圆面积）； （3）记下物屏P和凸透镜L的位置； （4）重复实验三次。 2.贝塞尔法测薄凸透镜的焦距： （1）按照原理图布置好各装置，使物与像屏距离l>4f； （2）移动凸透镜L，使像屏H上形成清晰的放大像，记下L的位置a1； （3）再移动L，直至在H上形成一清晰的缩小像，记下L的位置a2； （4）重复实验。 3.物距像距法测凹透镜焦距： （1）按照原理图布置好实验装置； （2）先移动凸透镜L1，使物P1在像屏P2上形成清晰的像，记下L1和P2的位置读数； （3）在凸透镜和像屏之间加入待测薄凹透镜L2，向远处移动像屏，直至屏上又出现清晰的像，记下L2和像屏P2`的位置读数。 （4）对于凹透镜L2来说，物距u=|L2P2|，像距v=|L2P2`|； 四、数据处理
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光学类 实 验 报 告
一、 实验目的 1、 了解光谱仪的原理和使用方法； 2、 了解积分球的工作原理和使用方法； 3、 测量不同种类的滤光片的透过率 4、 了解薄膜的性质与应用 5、 了解光纤光谱仪的原理与应用； 6、 掌握薄膜厚度的测量方法。 二、 实验仪器 卤钨光源，光纤，积分球，准直镜，光纤光谱仪，光具座，中性密度透过率测试样品，长波通带滤色片，Y 型反射式光纤，K9基底2g F M 增透塑料薄膜测 试片一组，Si 衬底2i O S 薄膜测试片一组，光具座，计算机及测试软件等。 三、 实验原理 1、 利用透射光谱测定滤光片透过率 本实验利用卤钨光纤白光源准直后作为照明光源，使用积分球作为匀光器，使用光纤光谱仪检测光谱。光谱仪一般由入射狭缝、准直镜、色散元件、聚焦光学系统和探测器构成。由单色仪和探测器搭建的光谱仪中通常还包括出射狭缝，仅使整个光谱中波长范围很窄的一部分光照射到单像元探测器上。单色仪中的入射和出射狭缝位置固定、宽度可调。对整个光谱的扫描是通过旋转光栅莱完成。光纤光谱仪的优势在于测量系统的模块化和灵活性。本实验使用的微小型光纤光谱仪的测量速度非常快，可以用于在线分析。由于光纤光谱仪使用了光纤传导光信号，屏蔽了工作环境的杂散光，提高了光学系统的稳定性，可以用于较恶劣环境的现场测试。光谱仪的光学分辨率定义为光谱仪所能分辨开的最小波长差。为了分辨两条相邻的谱线，这两条谱线在探测器上的像至少要间隔2个像素。因为光栅决定了不同广场在探测器上可分开（色散）的程度，所以它是决定光谱仪分辨率的一个非常重要的参数。另一个重要参数是进入到光谱仪的光束宽度，它基本取决于光谱仪上安装的固定宽度的入射狭缝或光纤芯径。 积分球的主要功能是作为光收集器，积分球内均有涂有漫分射涂层，可以高效反射200~2500nm 范围的光线。被收集的光可以用作漫反射光源或被测光源。积分球的基本原理是光通过采样口进入积分球，经过多次反射后非常均匀地散射在积分球内部。探测口与积分球侧面的接口相连，该接口内部有一个挡板，探测器只能测量到光挡板上的光，这样就不受从采样口进入的光的角度影响，从而避免了第一次反射光直接进入金属探测器。 2、 利用白光干涉测定薄膜厚度 薄膜测量系统是基于白光干涉原理来确定光学薄膜的厚度的测量系统。白光干涉图样通过数学函数的计算得出薄膜厚度。对于单层膜来说，如果已知薄膜介质的n 和k 值就可以计算出它的物理厚度。 计算反射率) /4cos(21)/4cos(2r 2222λπλπnd ra a r nd r a R ++++=由于薄膜在吸收很小的区